결막 및 각막의 화학적 외상(알칼리·산)

한눈에 보는 포인트

1. 결막 및 각막의 화학 외상이란

결막 및 각막의 화학 외상(chemical burn)은 산이나 알칼리 등의 화학 물질이 눈에 들어가 각막과 결막이 손상되는 질환이다. 안과 응급으로 즉각적인 대응이 요구된다.

대규모 진료 레지스트리에서는 안화학 외상을 포함한 안구 표면 화상의 새 진단이 10만 명당 65~78건으로 보고되었다¹⁾. 평균 연령은 48세이지만, 1세 미만에서도 이봉성 피크가 있다¹⁾. 알칼리 외상은 산 외상보다 빈도가 높다¹⁾. 직장에서의 손상이 가장 많으며, 직장 안외상 중에서는 금속 이물질 다음으로 두 번째로 흔하다¹⁾.

원인 물질로는 산, 알칼리, 계면활성제, 유기 용매 등 다양한 것이 있다. 알칼리성 물질은 시멘트, 소석회, 생석회(건조제), 곰팡이 제거제, 헤어 컬러제 등에 포함된다. 산성 물질은 변기 세정제(염산)나 배터리액(황산) 등이 원인이 된다.

Q 알칼리 외상과 산 외상 중 어느 것이 더 심각한가

일반적으로 알칼리 외상이 더 심각하다. 알칼리는 지용성이며 세포막의 지질을 비누화하여 융해 괴사를 일으키고, 장벽을 형성하지 않고 단시간에 조직 심부까지 침투한다. 암모니아 등은 각막 침투가 빠르며, 수산화나트륨도 단시간에 전방에 도달할 수 있다^{7, 8)}. 반면, 약산에서는 표층의 단백 변성으로 장벽이 형성되어 장애가 표층에 머무는 경우가 많다. 단, 강산이나 불화수소산은 심부 침투성이 높아 알칼리와 마찬가지로 심각한 장애를 일으킨다.

2. 주요 증상과 임상 소견

자각 증상

안통: 경증에서는 이물감, 중증에서는 심한 통증을 동반
시력 저하: 각막 혼탁이나 부종으로 인해 발생
눈물 흘림·안검 경련: 화학 물질 자극에 의한 반사 반응

임상 소견

경증에서는 결막 충혈과 각막 상피 결손이 관찰된다. 중증에서는 각막 전체가 변성되어 흰색으로 혼탁해진다. 결막 괴사를 동반하는 경우 충혈이 없고 희게 부종성으로 보인다. 이 소견은 겉보기에 경증으로 보일 수 있으므로 주의가 필요하다.

각막 상피 결손 평가에는 플루오레세인 염색을 사용한다. 각결막 상피가 광범위하게 손상된 경우 전체가 균일하게 얇게 염색되어 상피 결손이 없는 것처럼 보일 수 있다.

평가 항목	소견
각막 혼탁	투명~백색 혼탁
윤부 장애	POV 소실·윤부 허혈 범위
결막 괴사	충혈이 없는 백색 부종

중증 화학 외상에서는 홍채염, 백내장, 속발 녹내장, 안검구 유착, 가성 익상편 등의 합병증이 발생할 수 있습니다.

3. 원인 및 위험 요인

산과 알칼리의 작용 기전

산 외상

작용 기전: 조직 단백질을 변성·응고시킵니다

침투성: 응고된 단백질이 장벽이 되어 표층에 손상이 국한되는 경우가 많습니다

예외: 불화수소산이나 강산은 심부까지 침투합니다

알칼리 외상

작용 기전: 세포막의 지질을 비누화하여 융해 괴사시킵니다

침투성: 장벽을 형성하지 않고 단시간에 심부로 침투합니다

전방 침투: 홍채염, 백내장, 녹내장을 속발시킵니다

중증 화학 외상에서는 폭행 사례가 일정 비율을 차지하며, 암모니아에 의한 폭행 사례에서 Roper-Hall 분류 Grade IV에 이른 보고가 있습니다¹⁾.

4. 진단 및 검사 방법

초기 평가

pH 시험지로 눈물의 pH를 측정합니다. 중성(pH 7~7.2)이 아니면 즉시 눈 세척을 시행합니다. 세척 후 20분에 pH를 재확인하고 필요 시 재세척합니다.

중증도 분류

중증도는 눈 세척 후 평가합니다. 각결막 상피 결손, 윤부 허혈, 결막 괴사를 확인합니다. 각막 혼탁, 전방 염증, 안압도 기록합니다. 초진 시 분류는 치료 강도와 재건 시기 판단에 사용됩니다.

분류	주요 평가 축	임상에서의 사용법
기노시타 분류	POV 잔존과 결막 괴사	각막 상피 재생 능력과 예후 추정
Roper-Hall 분류	각막 혼탁과 윤부 허혈	국제 문헌에서 중증도 비교에 사용
Dua 분류	윤부 장애의 시계 시간 및 결막 장애 비율	최중증 사례를 세분화하여 계층화

기노시타 분류

기노시타 분류는 palisades of Vogt(POV)가 얼마나 남아 있는지를 중시하는 분류입니다. POV는 각막 상피 줄기 세포의 니치입니다. 안구 세척 후 플루오레세인 염색을 시행합니다. 각결막 상피 결손, 윤부 백색화, 결막 괴사를 평가합니다. Grade 3a와 3b의 차이는 중요합니다. 둘 다 전각막 상피 결손을 동반합니다. 차이는 POV가 일부라도 남아 있는지, 완전히 소실되었는지입니다.

Grade	주요 소견	해석
Grade 1	결막 충혈만 있음. 각막 상피 결손 없음	윤부 줄기 세포는 보존됨. 예후 양호
Grade 2	결막 충혈. 부분적 각막 상피 결손	상피 결손은 각막 내에 국한됨. 보존적 치료로 재상피화가 용이
Grade 3a	결막의 부분적 괴사. 전각막 상피 결손. POV 일부 잔존	윤부 기능 일부 보존. 재상피화는 지연되나 각막 상피 재생 기대 가능
3b등급	결막의 부분적 괴사. 전체 각막 상피 결손. POV 완전 소실	윤부 기능 상실. 결막 침범, 지속성 상피 결손, 각막 융해에 주의
4등급	윤부 결막 괴사가 반원 이상. 전체 각막 상피 결손. POV 완전 소실	최중증. 고도 LSCD, 안구유착, 각막 천공, 안구 표면 재건 필요성 높음

1등급과 2등급은 윤부 줄기세포가 보존됩니다. 예후는 양호합니다. 3a등급은 POV가 남아 있습니다. 전체 각막 상피 결손이라도 재생이 가능합니다. 3b등급과 4등급에서는 윤부 상피도 소실됩니다. 투명한 각막 상피로의 재생은 어렵습니다. 혈관을 동반한 결막 상피가 각막을 덮습니다. 반흔기에 윤부 이식이나 배양 상피 세포 시트를 고려합니다.

Roper-Hall 분류와 Dua 분류

등급	Roper-Hall 분류 소견	예후
I	각막 상피 장애. 윤부 허혈 없음	양호
II	각막 혼탁은 경미하여 홍채 세부가 보임. 윤부 허혈 1/3 미만	양호
III	전체 각막 상피 결손 및 실질 혼탁. 홍채 세부사항이 불명확. 윤부 허혈 1/3~1/2	주의 요망
IV	각막 백탁이 심함. 홍채·동공이 보이지 않음. 윤부 허혈 1/2 초과	불량

Dua 분류는 윤부 장애를 시계 시간으로 평가합니다. 결막 장애는 면적 비율로 평가합니다.

Dua 등급	윤부 장애	결막 장애
I	없음	없음
II	3시 방향 이하	30% 이하
III	3시 방향 초과 6시 방향 이하	30% 초과 50% 이하
IV	6시 방향 초과 9시 방향 이하	50% 초과 75% 이하
V	9시 방향 초과 12시 방향 미만	75% 초과 100% 미만
VI	12시 방향 전둘레	100%

Roper-Hall 분류의 Grade IV에 해당하는 것을 IV~VI로 나눕니다. 중증 사례의 계층화에 적합합니다^{2, 3)}.

윤부 허혈 평가에는 AS-OCTA가 유용합니다. AS-OCTA는 전안부 광간섭 단층 혈관조영술입니다. 임상 평가만으로는 윤부 허혈을 과소평가할 수 있습니다. AS-OCTA는 보다 객관적인 평가를 가능하게 합니다⁴⁾.

Q 화학 외상의 중증도 분류에는 어떤 차이가 있습니까?

기노시타 분류는 POV의 잔존에 주목합니다. 각막 상피 재생 능력을 예측하기 쉽습니다. Roper-Hall 분류는 각막 혼탁과 윤부 허혈로 판정합니다. Dua 분류는 윤부 장애와 결막 장애를 정량화합니다. 특히 중증 사례의 예후 평가에 적합합니다^{2, 3)}.

5. 표준적인 치료법

초기 대응: 안구 세척

화학 물질의 종류에 관계없이 즉시 안구 세척을 시행하는 것이 가장 중요합니다. 세척까지의 시간과 세척량이 예후를 결정합니다^{6, 7)}.

현장에서는 수돗물의 흐르는 물로 최소 20분간 세척합니다. 안과 내원 시 점안 마취 후 생리식염수 또는 유산 링거액으로 결막낭 내를 세척합니다. pH가 중성화될 때까지 계속하며, 중증 알칼리 외상에서는 30분 이상이 소요될 수 있습니다. 수돗물은 저장액으로 각막 실질로의 수분 유입을 증가시키므로 의료기관에서는 등장액이 바람직합니다.

세척 중 또는 세척 후에 위눈꺼풀을 뒤집습니다. 결막낭·원개부에 남아 있는 고형물을 제거합니다. 석회나 시멘트 조각이 남으면 장애가 지속됩니다. 세척 후 20분에 pH를 재확인합니다.

보존적 치료

급성기의 약물 요법

소염: 스테로이드제의 국소·전신 투여로 이차적 조직 손상을 억제합니다

감염 예방: 항균제 점안

산동: 황산 아트로핀 점안으로 홍채염 예방과 통증 경감을 도모합니다

상피 재생 촉진: 히알루론산나트륨 점안, 치료용 콘택트렌즈, 자가 혈청 점안

각막 용해 억제: 중증 사례에서는 아스코르브산, 독시사이클린, 구연산을 보조적으로 사용하기도 합니다

주의해야 할 약제

NSAID 점안: 상피의 회복을 지연시킬 가능성이 있으므로 원칙적으로 피합니다

방부제 함유 점안액: 재생 상피를 억제하므로 방부제 없는 점안액이 바람직함

스테로이드 장기 사용: 염증을 억제하는 반면, 상피화 지연이나 각막 융해를 악화시킬 수 있음

속발 녹내장: 베타 차단제나 아세타졸아미드로 안압 관리

치료의 근거는 치료마다 강도가 다릅니다. 안구 세척은 가장 일관되게 권장됩니다. 급성기 스테로이드는 염증 억제에 유용합니다. 단, 중증 예나 상피 결손 지연 예에서는 1~2주 이후부터 점차 감량하는 것이 중요합니다^{7, 8)}. 아스코르브산, 구연산, 독시사이클린은 각막 융해 억제를 목적으로 하는 보조 요법입니다. 근거는 동물 실험, 증례 보고, 종설이 중심이며, 표준 치료를 대체하는 것은 아닙니다^{7, 8)}.

외과적 치료

Roper-Hall 분류 III도 이상 또는 Kinoshita 분류 grade 3b 이상에서는 외과적 치료 추가가 필요할 가능성이 높습니다.

급성기 외과적 치료: 괴사 조직 제거, 양막 이식, 테논낭 성형술이 시행됩니다. 양막 이식은 상피화 촉진과 염증 조절을 목적으로 시행되지만, 2022년 Cochrane 리뷰에서는 중등증에서의 유익성은 불확실하고 중증 예에서 명확한 이점은 입증되지 않았습니다⁹⁾. 따라서 중증도, 결막 괴사, 윤부 허혈, 시설 경험을 고려하여 개별적으로 판단합니다. 테논낭 성형술은 윤부·공막 허혈에 대해 테논낭을 윤부까지 전진시켜 혈관 공급을 회복시키는 술기로, 중증 화학 외상에서 안구 보존 수술로서 유용합니다⁵⁾. 수술 후 재상피화율은 높지만, 안구 유착이 가장 흔한 합병증입니다⁵⁾.

반흔기 외과적 치료: 윤부 줄기세포 이식(자가 또는 동종), 양막 이식, 전층 각막 이식을 조합한 안구 표면 재건이 시행됩니다. 양안성 중증 예에서는 펨토초 레이저 지원 대구경 층판 각막 윤부 이식을 통해 윤부 줄기세포와 각막 실질을 동시에 이식할 수 있으며, 좋은 시력 개선이 보고되었습니다¹⁰⁾.

Q 테논낭 성형술은 어떤 경우에 적응이 되는가

테논낭 성형술의 주요 적응증은 중증 화학 외상에 동반된 윤부 허혈과 공막 허혈입니다⁵⁾. 테논낭을 안와 측에서 윤부까지 전진시켜 고정함으로써 허혈 부위로의 혈관 공급을 회복시키고 결막 상피의 이동을 촉진합니다. 중증 예에서 확립된 허혈이 관찰될 때 시행됩니다. 단, 360도 전방위 윤부·공막 허혈을 보이는 최중증 예에서는 테논낭 자체도 허혈화되었을 가능성이 있어 효과는 제한적입니다⁵⁾.

6. 병태생리학·상세한 발병 기전

화학 외상의 손상 정도는 약제의 종류, pH, 농도, 접촉 시간, 손상 범위에 따라 결정됩니다.

알칼리성 물질은 수산기 이온에 의해 세포막의 지질을 비누화하여 세포를 융해 괴사시킵니다. 지용성이므로 상피층을 쉽게 통과하여 단시간에 실질 심부로 침투합니다. 전방 내로 침투한 알칼리는 홍채염, 백내장, 녹내장을 유발합니다.

산성 물질은 조직 단백질을 변성·응고시켜 불용성 단백질을 형성합니다. 이 응고된 단백질이 장벽 역할을 하여 손상은 표층에 머무르는 경우가 많습니다. 다만 불화수소산은 침투성이 높아 심각한 전안부 파괴를 초래합니다.

화학적 외상 후 경과는 급성기, 초기 회복기, 후기 회복기로 분류됩니다. 급성기에는 각결막 상피의 손상과 염증이 발생합니다. 윤부 각결막에 존재하는 각막 상피 줄기세포가 손상되면 투명한 각막 상피로의 재생이 어려워지고 결막 상피가 각막 위로 침범합니다(결막화). 윤부 허혈은 각막윤부줄기세포결핍증(LSCD) 발병 위험을 높이고 각막 반흔 형성 및 영구적인 시력 장애로 이어집니다¹⁾. 술잔세포의 손상이나 뮤신 감소로 인한 눈물막 불안정화, 안검구유착, 결막낭 단축 등도 안구 표면 환경을 악화시킵니다.

7. 최신 연구와 향후 전망

AS-OCTA는 화학 외상 급성기의 윤부 허혈을 객관적으로 정량화할 수 있으며, 임상 평가보다 정확한 중증도 판정과 예후 예측을 제공합니다. AS-OCTA 결과는 최종 시력 예후와의 상관관계가 우수하여 기존 분류 체계에 통합될 것으로 기대됩니다⁴⁾.

펨토초 레이저 지원 대구경 층상 각막 윤부 이식은 양안성 중증 화학 외상에 대한 일단계 수술로서 각막 실질과 윤부 줄기세포를 동시에 이식할 수 있습니다. 기존의 수동 박리에 비해 균일한 층상 절개가 가능하며, 좋은 시력 개선이 보고되었습니다¹⁰⁾.

펨토초 레이저의 적용은 증례 수가 제한적이며, 장기적 유효성 확립을 위해서는 추가 연구가 필요합니다¹⁰⁾. AS-OCTA의 표준화와 분류 체계로의 통합이 향후 과제로 남아 있습니다⁴⁾.

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